新型污染物氯代消毒副产物的生态环境及人体健康毒性效应研究进展

水消毒是保护人体健康免受病原体侵害并防止病原体在水中传播的基本策略,已被广泛应用于水质净化中.在水消毒过程中,消毒剂易与天然存在的有机物(如腐殖酸和富里酸)、无机物、污染物以及原水中存在的游离氯、溴或碘反应,生成新型污染物(emerging contaminants,ECs)消毒副产物(disinfection by-products,DBPs),其中氯代消毒副产物(chlorinated disinfection byproducts,Cl-DBPs)是检出率和浓度水平最高的一类.Cl-DBPs可引发内分泌紊乱及“三致”效应,对生态环境和人体健康均构成了一定的威胁,然而造成这些不良影响的毒性机制在很大程度上尚不清楚.因此,全面了解Cl-DBPs的毒性效应对保护生态环境和人体健康至关重要.本文综述了目前已发现的Cl-DBPs的种类和来源,探讨了Cl-DBPs及其混合物对水生生物、陆生生物、人体健康的毒性效应,为评价Cl-DBPs的环境风险提供科学依据.

我国农田土壤重金属污染现状及治理研究进展

农田土壤重金属污染导致农作物重金属含量超标,这些重金属随食物链进入人体,对人体健康造成危害。了解农田土壤重金属污染现状、重金属污染对农作物的危害以及污染农田的治理方法,对保障饮食安全具有重要意义。本文综述了我国农田土壤重金属污染现状,阐述了农田土壤重金属污染可能对农作物造成的影响,概括了目前农田土壤重金属污染的主要治理方式,分析了这些治理方式的差异性和优缺点,并对未来农田土壤重金属污染治理的方向进行了展望,以期为我国农田土壤重金属污染治理的进一步研究提供参考。

典型工业遗留场地土壤环境损害鉴定评估研究

以粤港澳大湾区某典型电镀工业遗留场地为研究对象,该文选取土壤中重金属和氰化物作为特征污染物,将一类用地土壤筛选值作为环境基线,围绕因果关系、土壤损害状况、土壤损害量化等方面开展损害鉴定评估,进一步根据未来规划对场地进行人体健康风险评估,并提出恢复方案,最后对土壤损害价值量进行估算。结果表明:场地土壤中镍、铜和氰化物均超基线水平,最大超标倍数分别为11.70、0.49和6.32倍。该次场地土壤环境损害事实明确,污染行为与土壤损害之间存在因果关系。采用反距离权重方法对场地内镍、铜和氰化物分布进行空间插值测算,场地土壤受到损害的面积共计24076 m^(2),受损深度为0~5 m,受损土壤方量为55738 m^(3)。场地土壤中镍、铜和氰化物的风险水平均不可接受,需要对场地进行修复治理。基于人体健康风险控制值计算的场地土壤修复量为23694m^(3),经筛选提出该场地污染土壤采用异位化学氧化+水泥窑处置。最终计算土壤环境损害价值量为2162万元,研究成果可为最终开展污染场地治理与修复、污染责任人认定以及环境损害赔偿提供科学依据和指导。

电子穿梭体及其介导的环境与地球化学过程研究进展

电子穿梭体是一类可通过自身氧化还原介导电子转移的化学物质的统称。在地球表层系统中,电子穿梭体可加速微生物向细胞外部进行的电子传递,参与矿物的微生物还原,驱动碳、氮、硫元素循环,并偶联有机污染物降解和重金属迁移转化。电子穿梭在自然界中存在广泛,对于元素循环、污染物环境行为以及微生物的生存行为影响深远,具有重要的环境地球化学意义。因此,该文以自然界存在的典型电子穿梭体为阐述对象,综述了以腐殖质、硫单质和生物炭为代表的三类典型穿梭体的反应特性。其中,腐殖质是土壤中天然存在的分布最广的穿梭体,硫单质是碱性环境下最典型的穿梭体,而生物炭则是稻田系统中人为输入的穿梭体。以上述三类穿梭体为核心,该文系统阐述了穿梭过程与碳氮循环、铁循环和污染物迁移转化的相互关系、以及穿梭体对微生物菌群变化产生的影响。在碳氮循环过程中,穿梭体主要参与有机碳的厌氧消耗、二氧化碳向甲烷的转化、氨氧化以及氧化亚氮向氮气的转化过程;在铁循环过程中,穿梭体主要影响氧化铁的还原溶解、含铁矿物的晶型转变以及氧化铁还原耦合的砷、铬污染物转化过程;而穿梭体作为电子受体,还可改变微生物的生长与竞争关系,调控微生物菌群。文章深入分析了穿梭过程在地球表层系统中产生的环境效应与生态效应,并提出了本领域今后需关注的重点,可为穿梭行为的进一步研究提供思考依据。

土壤中多环芳烃衍生物污染特征及迁移转化

本文综述了氯代多环芳烃(ClPAHs)和硝基多环芳烃(NPAHs)在不同区域和不同利用类型土壤中的污染水平和赋存形态,采用EPISuite软件和密度泛函理论计算获得了ClPAHs和NPAHs的极性、土壤吸附系数、快速生物降解性、轨道能级等性质,并分析了取代基种类、数量以及位置对PAHs衍生物性质和环境归趋的影响.重点总结了ClPAHs和NPAHs在土壤中的吸附-解吸、光降解、氧化还原、生物降解等迁移转化行为.最后,基于现有研究现状,希望未来能够优化检测方法、建立土壤污染数据库、丰富迁移转化数据和机理,为土壤PAHs污染特征和迁移转化研究提供更准确、全面信息.

城市绿地土壤质量研究现状及趋势文献计量分析

该文检索了web of science核心数据库1993年至2021年关于城市绿地土壤质量相关的研究论文233篇,运用CiteSpace和VOSviewer软件对研究文献的逐年发表数量、学科分布、核心作者、研究机构与国家地区进行了可视化分析,绘制可视化图谱。结果显示:1993年至2021年城市绿地土壤质量研究的发文数量不断增加,中国总发文量占世界第一,但研究创新性仍需进一步加强;核心作者组内联系紧密,中国科学院是发文数量最多的研究机构。城市绿地土壤质量研究已经形成了多元化的研究视角,涉及生态环境学、城市研究、植物科学、林业、工程、水资源、农业等38个学科,归为5个主题聚类,主题研究的各个聚类间存在交叉重叠。城市绿地土壤质量研究目前处于快速发展阶段,研究热点集中在绿地类型、生物多样性、重金属污染、养分元素循环等。城市绿地土壤质量的未来研究建议从绿地土壤质量诊断与评估、绿地土壤减障增质提升技术和城市绿地土壤质量提升综合模式构建3方面开展,以保障城市人居环境健康。

电子穿梭体介导土壤锑还原成矿的微生物机制

微生物锑还原成矿有助于降低土壤锑的生物有效性和移动性,是土壤锑污染修复的重要策略之一。电子穿梭体AQDS能够加速土壤富集菌群锑还原速率,可能与其促进微生物呼吸及细胞生长有关。理解电子穿梭体(ES)介导微生物锑还原过程与机制可为土壤锑污染控制提供关键理论支撑。醌类和黄素类电子穿梭体(AQDS和FMN)存在时可能改变微生物呼吸代谢中的电子传递过程,然而ES介导下的微生物锑还原过程及转录响应机制尚不清楚。利用锑污染稻田土壤分离的兼性厌氧锑还原细菌Mesobacillus jeotgali PS1作为研究对象,探究醌类和黄素类电子穿梭体(AQDS和FMN)对菌株PS1锑还原过程及关键功能基因转录活性的影响。结果表明,菌株PS1驱动Sb(Ⅴ)还原为Sb(Ⅲ)过程中水溶态Sb(Ⅲ)随培养时间先累积后下降,培养72 h后水溶态锑去除率为64%,生成十四面体方锑矿,表明菌株PS1驱动锑还原成矿有助于锑的钝化。两种ES能够加速细菌锑还原反应,而对胞外生成的方锑矿晶型没有影响。通过定量分析菌株PS1潜在功能基因转录表达活性,结果表明AQDS相比FMN更能促进菌株PS1细胞膜二甲基亚砜还原酶(DMSOR)基因和胞内解毒型砷还原基因(arsC)转录活性,有助于增加菌株PS1呼吸代谢活性和胞内锑解毒从而加速锑还原,所以AQDS可能在强化微生物锑还原钝化中更具有优势。该研究揭示了不同电子穿梭体介导锑还原的微生物机制,为锑污染土壤生物修复提供重要理论支撑。

珠海市农业土壤和农产品PAEs污染健康风险评估

在珠海市3种不同类型农业区域内采集69个表层土壤和26个农产品样品,使用GC-FID方法检测6种优先控制的邻苯二甲酸酯(PAEs)化合物,分析区域内PAEs的污染特征和对人体的健康风险。结果表明,农业土壤样品中Σ_(6)PAEs值范围为未检出~1.21 mg/kg,平均值为0.40 mg/kg,空间分布上表现出中西部高、东部低的特征,土壤中PAEs以DnBP和DEP为主。农产品中∑_(6)PAEs值范围为0.08 mg/kg~3.80 mg/kg,平均值为1.54 mg/kg,水稻、水果和蔬菜对PAEs的富集系数分别为6.23、2.50和2.80~7.06。成人和儿童PAEs的致癌风险分别为2.86×10^(-5)和5.02×10^(-5),均高于人体致癌风险10-6水平。饮食摄入PAEs是致癌和非致癌风险的最大暴露途径,DEHP对人体两种风险的贡献最大。

惠州市农业区域土壤—农产品中邻苯二甲酸酯污染特征研究

为探究惠州市农业区域土壤中邻苯二甲酸酯(PAEs)污染水平和垂直分布特征以及在农产品中的富集情况,采用GC-FID方法检测了49个表层土壤、20个剖面土壤和22个农产品样品,分析了6种PAEs化合物含量。结果表明,表层土壤样品中∑PAEs含量为0.08~0.65 mg/kg,平均含量为0.28 mg/kg。DBP、DEP和DEHP在0~100 cm土层中均有存在,表明三者垂向迁移能力较强;农产品中∑PAEs含量为0.18~7.01 mg/kg,平均含量为1.51 mg/kg,水稻中∑PAEs的含量高于蔬菜,DBP在水稻、豆角、节瓜、丝瓜中具有较高的风险,含量高于欧美标准。土壤和农产品中PAEs均以DBP和DEHP为主。蔬菜—土壤中的∑PAEs、DEHP存在显著正相关,Pearson相关系数(r)分别为0.721(P=0.001)和0.686(P=0.002)。各类农产品可食用部位对∑PAEs的富集系数范围为0.73~10.78,除苋菜和通菜外,其他农产品的富集系数均在1.00以上。

稀土矿区不同土地利用类型土壤碱性磷酸酶基因细菌多样性及其群落特征

通过研究不同土地利用类型土壤碱性磷酸酶基因细菌多样性和群落结构,为离子型稀土矿区解磷细菌多样性丧失的影响机制提供参考。以矿区内弃耕地(尾水浇灌)为对照,采集矿区农田(部分尾水浇灌)以及泉水浇灌的蔬菜地、油茶地、脐橙地土壤样品,采用高通量测序技术分析phoD基因细菌群落特征,测定土壤理化性质,探究矿区土壤酸化及phoD基因细菌响应。结果表明,不同土地利用类型土壤pH值存在明显差异,尾水灌溉加剧了土壤的酸化程度,phoD基因细菌操作性分类单元(OTUs)、Shannon指数排序为蔬菜地>油茶地>脐橙地>农田>弃耕地。不同土地类型土壤phoD基因细菌群落结构存在明显差异,优势门为变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和酸酐菌门(Acidobacteria)。弃耕地与农田土壤主导phoD基因细菌属分别为慢生根瘤菌(Bradyrhizobium,64.7%)和假单胞菌属(Pseudomonas,47.7%),且其土壤中Gemmata、Stella、未分类Planctomycetes、Rhodoplanes等菌属丰度均显著低于其他用地(P<0.05),pH值、有效磷含量与这些菌属丰度呈正相关。主成分分析显示,弃耕地与农田土壤phoD基因细菌群落较为类似,pH值、有效磷和硝态氮含量是影响不同土地利用类型phoD基因细菌群落结构的主要因子(P<0.05)。土壤有效磷含量与phoD基因细菌丰度呈显著正相关(P<0.05),尾水灌溉通过影响土壤中pH值、有效磷含量等理化性质进而影响phoD基因细菌群落结构及多样性。

纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化及生物效应研究进展

纳米金属颗粒的安全性是我国纳米产业发展亟需解决的重要课题,认识纳米金属颗粒在土壤-植物系统中的迁移转化和生物效应是其安全性研究的重要内容.本文系统阐述了纳米金属颗粒在土壤中的迁移转化、在植物中的运输过程和机制以及在植物中的生物转化及其对植物的生物学效应,并在此基础上提出未来研究展望.结果表明:①复杂的土壤环境(pH、离子强度、离子价态、温度、溶解性有机质)能够影响纳米金属颗粒在土壤中的迁移及其形态转化(吸附/解吸、分散/沉降、解离和氧化/还原);②纳米金属颗粒首先吸附在植物的根部,再通过质外体或共质体途经向植物内部转移,由木质部和韧皮部组成的维管系统进行转运;③根际分泌物以及植物体内的蛋白质与有机酸等对纳米金属颗粒在植物中的生物转化起到重要作用;④纳米金属颗粒可以通过引起氧化应激或抑制营养元素吸收对植物产生毒性效应.为此,提出未来研究展望:建议重点关注纳米金属颗粒在土壤中形态转变过程的耦合效应,以及各赋存形态在植物体内的运输途径、生物转化过程机制及其对植物生物效应的贡献等.

生态沟渠对珠三角稻田径流污染的削减功能研究

探讨不同类型生态沟渠在实际应用中的径流氮磷拦截效应,对农业面源污染防治具有重要意义。以广州增城生态农业基地内生态化改造后的4条沟渠为研究对象,分析比较不同构造类型和植物配置方式对稻田排水截留净化效果的影响。结果表明:受降雨事件影响,生态沟渠不同监测断面的水质变化特征在降雨前后发生显著变化。沟渠不同断面水体NH_(4)^(+)和NO_(3)^(−)含量,在降雨发生期间沿水流方向略有增加;而降雨结束后沿水流方向呈现降低趋势,表现出一定的污染物削减效果。单因素方差分析结果表明,构造类型和植物配置方式不同的4条生态沟渠对径流水体NH_(4)^(+)和DO的净化效果存在显著差异(P<0.05)。进一步选择植物配置方式相同但构造类型不同的两种生态沟渠(素土生态沟渠和多孔砖生态沟渠),深入比较其对氮、磷和COD等面源径流污染物的削减效果发现:由入口到出口断面,素土生态沟渠和多孔砖生态沟渠水体氮、磷和COD含量均呈逐步下降趋势,多孔砖生态沟渠对水体NH_(4)^(+)、NO_(3)^(−)、TN、TP和COD的平均削减率(28%、50%、30%、54%和41%)均高于素土生态沟渠(26%、25%、23%、33%和27%)。综上,相比素土生态沟渠而言,该研究中多孔砖生态沟渠对面源污染物净化效果更佳。因此在进行农田沟渠生态化改造时,因地制宜选择合适的生态沟渠类型,可有效提高其对面源径流污染物的拦截净化效果。

崩岗侵蚀坡地桉树林种植对土壤有机碳库的影响

揭示花岗岩红壤崩岗发育区桉树(Eucalyptus spp.)林种植后土壤有机碳库变化过程,对全面理解与评价桉树人工林水土保持效益具有重要意义。在广东省五华县选择立地条件相近的8 a(位于中等侵蚀区)和13 a(位于强侵蚀和弱侵蚀区)桉树林样地作为研究对象,以附近裸地、次生马尾松林为对照,对各样地坡上、坡中和坡下位置0~<2 cm, 2~<10 cm, 10~<20 cm, 20~<30 cm, 30~<50 cm, 50~100 cm共6个深度的土壤有机碳含量进行比较分析。结果表明:崩岗侵蚀区桉树林0~30 cm土壤有机碳含量均高于对照裸地,弱侵蚀区坡下部位高于天然次生林,说明桉树林对红壤崩岗侵蚀区坡面有机碳恢复作用主要体现在表层土壤。此外,3个不同林龄的桉树林样地不同坡位土壤有机碳储量为1.67~4.65 kg/m^(2),弱侵蚀区13 a桉树林所有坡位土壤碳储量均高于裸地,强侵蚀区坡中、中等侵蚀区坡上土壤碳储量低于裸地,但两者坡下位置土壤碳储量接近天然次生林。桉树林在弱侵蚀区或者坡下位置具有较好的土壤有机碳恢复效果,而在中等或强侵蚀区的坡上或坡中位置,恢复效果需要更长年限(>13 a)来验证。在红壤崩岗侵蚀区植被恢复治理过程中,需要综合考虑侵蚀强度、坡面位置等因素来选择恢复植被。

稀土矿区不同土地利用类型土壤细菌群落特征及网络分析

为了探明离子型稀土矿区不同土地利用类型土壤细菌多样性及群落结构差异,该研究选择了龙南足洞矿区周边水稻田、蔬菜地、果园、玉米地、草地、林地、裸地(对照组)7种土地利用类型,测量土壤理化性质和重金属含量,利用16S rRNA Illumina高通量测序技术和分子生态网络方法,分析不同生境细菌群落组成和物种互作关系。结果表明,草地、林地、裸地有效磷含量低,土壤Cd、Pb、As、Mn、Zn等重金属含量超过背景值,内梅罗综合污染指数排序为草地>林地>果园>水稻田>裸地>蔬菜地>玉米地。Chao1指数排序为玉米地>蔬菜地>水稻田>果园>草地>林地>裸地;相较裸地,耕地、植被类土壤变形菌门(Proteobacteria)丰度大幅下降,而酸酐菌门(Acidobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度升高;劳尔氏菌属(Ralstonia)丰度显著下降,产黄杆菌属(Rhodanobacter)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和Kaistobacter等细菌丰度显著上升。耕地土壤中硫杆菌属(Thiobacillus)、脱硫球茎菌属(Desulfobulbus)、披毛菌属(Gallionella)相较植被土壤丰度更高,其中草地和蔬菜地Rhodanobacter丰度分别为1.4%、2.0%,水稻田土壤菌属Thiobacillus、Desulfobulbus丰度分别为1.6%、0.9%。共现网络分析结果显示,植被、耕地种植措施增加了细菌网络规模,减少了网络路径长度。铵态氮、全氮、有机质、pH、Cu、Ni与细菌群落结构变化关联性最大。研究显示,相较裸地对照组,植被和耕地恢复措施均能提升矿区土壤促生和反硝化功能优势细菌多样性,耕地土壤中硫循环优势细菌较植被土壤多样性更高。不同土地利用类型土壤功能细菌的识别对稀土矿区生态修复提供了科学指引。

籽粒苋-钝化剂联合修复系统对菜地土壤和西蓝花重金属含量的影响

为了保障菜地土壤的安全利用,修复菜地土壤重金属污染、降低蔬菜重金属含量,对籽粒苋-钝化剂联合修复系统对菜地土壤和西蓝花重金属含量的影响进行研究。结果表明,籽粒苋种植可以显著降低菜地土壤Cd、Pb、Ni含量(P<0.05);籽粒苋-钝化剂联合修复系统可以显著降低西蓝花Cd、Pb含量(P<0.05);西蓝花种植可以显著降低土壤Hg、Cr、Ni含量(P<0.05),不宜在重金属污染土壤中种植。

溶氧浓度调控嗜水气单胞菌的砷还原:效应与机制

砷是一种强致癌有毒类金属元素,广泛存在于自然水体环境之中。微生物还原As(Ⅴ)产生As(Ⅲ),可致使砷移动性增强,毒性升高,环境风险增加。前期有氧条件下的报道中,研究者更多关注微生物砷氧化,但对于溶氧浓度如何影响砷抗性微生物的砷还原缺乏定量研究。嗜水气单胞菌HS01(Aeromonas hydrophila HS01)为该文研究团队分离得到的一株具有系列环境功能的菌种,前期已证明其包含厌氧铁还原、硝酸盐还原、偶氮染料还原脱色、DDT生物转化等能力。选取其为研究对象,通过基因组测序分析,确定了该菌具有arsB砷载体蛋白基因和arsC胞内砷还原基因,明确了它的砷还原功能;通过构建砷还原微宇宙反应体系,解析了不同电子供体、不同氧气浓度条件下嗜水气单胞菌HS01的砷还原动力学,发现其砷还原能力受氧气调控显著。在该研究使用的多种电子供体条件下,嗜水气单胞菌HS01均不能在厌氧环境中还原产生As(Ⅲ)。而微氧(297μg·L^(−1))条件下,砷还原速率常数达到0.09/d,反应速率约25.3μmol·L^(−1)·d^(−1);随溶氧浓度增加,砷还原速率在氧含量为414μg·L^(−1)的体系中达到最大值,速率常数达到1.46/d。功能基因RNA定量结果显示,砷还原基因的表达量随溶氧浓度升高而先增后降,其趋势与砷还原速率一致,基因表达与速率常数之间呈显著正相关关系,预示着氧气调控了功能基因的表达进而影响砷的还原速率。该研究确定了嗜水气单胞菌HS01的砷还原功能,明确了氧气对其砷还原能力的调控规律,可为理解有氧与微氧水体环境中砷的转化提供理论依据,也将为砷的风险防控提供理论支持。

单质硫抑制水稻植株甲基汞累积的效应与机制

重金属元素汞,尤其甲基汞,极易从土壤中转运到水稻植株中,并通过食物链对人类健康构成严重威胁。单质硫被广泛用于降低水稻籽粒中甲基汞的累积,然而其对水稻生长性状的影响、对甲基汞的吸收和转运的调控机制尚不明确。采用水稻盆栽试验,设置了对照组(汞污染土采自贵州省铜仁市万山汞矿,总汞质量分数为40.3 mg·kg^(-1))和单质硫修复组(添加量为100 mg·kg^(-1)),比较了两组土壤和硫代硫酸铵提取态甲基汞水平、土壤理化性质(包括氧化还原电位、酸碱度、溶解性有机碳、硫酸根)、土壤汞转化基因(dsr A和dsr B)丰度,以及水稻的生长状况、叶片叶绿素水平、不同组织甲基汞的质量分数和分配。结果表明,单质硫处理显著促进水稻的生长,提高叶片叶绿素的合成(增加了27.4%);增加了水稻根和茎中甲基汞的累积,降低了根、茎和叶到籽粒的转运,最终降低了水稻籽粒中甲基汞的累积和质量分数(减少了14.7%)。同时,单质硫显著提高了土壤中硫酸根的水平(增加了124%),刺激了硫酸盐还原菌活性,其可能在参与汞甲基化过程的同时参与了厌氧环境下甲基汞的降解,从而显著降低了土壤甲基汞的水平(减少了11.6%)。水稻籽粒和整株水稻中的甲基汞质量分数与土壤硫代硫酸铵提取态甲基汞质量分数呈显著正相关(P<0.01),而土壤溶解性有机碳和硫酸根的质量分数与土壤硫代硫酸铵提取态甲基汞质量分数呈显著负相关(P<0.01)。该研究证明了单质硫在土壤-水稻体系中抵御重金属胁迫的重要作用,为制定降低汞污染以及实现稻米减毒脱毒的措施提供了理论基础和现实依据。

真菌性外耳道炎患者耳道环境菌群结构及多样性

本研究针对广东地区真菌性外耳道炎患者,采集健康对照组以及患病组外耳道分泌物,提取其总DNA,分析其微生物群落结构、多样性变化以及真菌与细菌之间的相关关系。结果显示,对于细菌而言,致病细菌不仅存在于患病组耳道,也存在于健康人群的耳道当中;对于真菌而言,虽然健康组也检出了真菌,但与细菌不同的是,患病组与健康组的真菌群落差异显著。健康组耳道真菌以担子菌门Basidiomycota为主,该类真菌并不是真菌性外耳道炎的致病菌,而在患病组中,子囊菌门Ascomycota的曲霉属Aspergillus占据绝对优势地位。曲霉是重要的致病菌,在10个患病组样本中,8个样本的曲霉属占比超过90%。此外,真菌与细菌之间,仅有极少数菌种的丰度变化存在正相关关系,多数细菌与真菌的丰度变化并不相关,这意味着在耳道环境中,真菌与细菌群落变化的依存关系不明显。总的来说,健康人群与患病人群的耳道环境均存在致病菌,致病菌的存在并不必然导致耳道炎症的发生,菌群变化只是炎症产生的前提。而曲霉在耳道的大量繁殖是真菌性外耳道炎发病的重要原因,维持一种不利于该菌繁殖的耳道环境,可能是预防真菌性外耳道炎发病的有效措施。

地下水系统砷-铁耦合行为的反应性溶质运移模拟

定量厘清砷在铁矿物相转变影响下的释放迁移规律,对破译高砷地下水成因机制至关重要。然而,地下水系统中水文-生物地球化学多过程交互作用极其复杂,因此定量化研究难度大。反应性溶质运移模拟作为一种耦合了生物地球化学过程和水文地质过程的数值模拟方法,可有效解译复杂多过程系统,从而实现观测数据的定量解析。本文介绍了反应性溶质运移模型的主要特点;阐述了影响地下水系统中砷行为的两类关键地球化学过程(铁矿物的氧化/还原过程、砷在矿物表面的吸附/解吸过程)的模拟方法;结合近年来的典型研究案例,分析了模型如何用于识别和量化不同水文-生物地球化学过程对高砷地下水形成和衰减的控制作用;并进一步剖析了当前研究中仍需完善的问题。

水稻秸秆生物质炭对Shewanella oneidensis MR-1异化铁还原过程的抑制作用及其潜在机制分析

为进一步明晰生物质炭影响微生物异化铁还原过程的机制,本研究综合采用微生物细胞悬浮液培养、激光扫描共聚焦显微镜成像、介导电化学分析等技术手段,探究了铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1在不同生物质炭和水铁矿浓度下的铁还原动力学规律及其潜在反应机制。结果表明:水稻秸秆生物质炭能够强烈抑制微生物的铁还原速率,且其抑制效应极大地受Fe(Ⅲ)浓度的影响,而具有较强给电子能力的生物质炭能化学还原水铁矿,降低微生物铁还原过程中的初始Fe(Ⅲ)浓度。同时,显微成像发现生物质炭表面附着有微生物细胞并形成聚合体,但在聚合体中未观察到水铁矿。研究表明,水稻秸秆生物质炭能够抑制微生物铁还原过程,其抑制作用可能与生物质炭对水铁矿的化学还原降低初始Fe(Ⅲ)浓度以及对细胞进行吸附有关。